蒸汽腔用铜或铜合金条的制作方法

文档序号:23501921发布日期:2021-01-01 18:08阅读:101来源:国知局
蒸汽腔用铜或铜合金条的制作方法

本申请是申请号:201780020234.4,申请日:2017.3.23,发明名称:“蒸汽腔用铜或铜合金条”的申请(pct/jp2017/011686)的分案申请。

本发明涉及作为用于制造蒸汽腔(平板状热管)的框体的原材所使用的铜或铜合金条。



背景技术:

台式pc、笔记本型pc、平板终端、以智能手机为代表的移动电话等所搭载的cpu的工作速度的高速化和高密度化急速进展,来自这些cpu的单位面积的放热量进一步增大。若cpu的温度上升到一定程度的高温,则成为误操作、热失控等的原因,因此从cpu等的半导体装置有效散热成为切实的问题。

作为吸收半导体装置的热,使之发散到大气中的散热零件,可使用热沉。由于对热沉要求高导热性,所以作为原材可使用导热率大的铜、铝等。在台式pc中使用的方法是,将cpu的热传递给设置于热沉的散热片等,以设置于台式pc框体内的小型风扇排热的方法。

但是,在没有设置风扇的空间的笔记本型pc、平板终端等之中,作为在有限的面积内拥有更高热输送能力的散热零件,能够使用蒸汽腔(平板状热管)。热管通过循环地进行封入内部的制冷剂的蒸发(从cpu吸热)和冷凝(放出吸收的热),相比热沉而发挥着更高的散热特性。另外提出,通过使热管与热沉和风扇这样的散热零件加以组合,从而解决半导体装置的放热问题。

蒸汽腔使管状热管的散热性能进一步提高(参照专利文献1~4)。作为蒸汽腔,为了有效率地进行制冷剂的冷凝和蒸发,与管状热管同样,提出对内表面进行表面粗糙化加工、开槽加工或由粉末烧结形成微细孔等。另外,作为蒸汽腔,提出由外部构件(框体),和收容固定在外部构件的内部的内部构件构成。为了促进制冷剂的冷凝、蒸发和输送,内部构件在外部构件的内部被配置一个或多个,被加工成多种形状的翅片、突起、孔洞、狭缝等。

参照图1a~图1c说明蒸汽腔的制造方法的一例。

(1)作为蒸汽腔的原材,一般使用无氧铜、磷脱氧铜等的纯铜系的材料。在由纯铜系材料构成的矩形的板材(上板构件和下板构件)的单面形成多个凹槽、凹凸等的图案。在图1a中,显示形成有图案1(斜线部分)的上板构件2(或下板构件3)

(2)作为形成图案1的手段,利用的是蚀刻加工或用模具进行冲压加工。蚀刻加工时,只使上板构件2或/和下板构件3的单面的蚀刻预定部分露出,以含有氯化铁溶液的蚀刻液使所述蚀刻预定部分的铜溶解,形成既定的图案。冲压加工(stamping)时,在上板构件2或/和下板构件3的单面转印模具的表面性状,形成既定形状的图案。

(3)使上板构件2或/和下板构件3的图案形成面处于内侧,将上板构件2和下板构件3重合(图1b),以此状态接合。该接合由扩散接合或钎焊进行。还有,在上板构件2和下板构件3之间嵌入有喷管(细径管)4,也同时接合该喷管4。

(4)扩散接合时,如图1c所示,在上板构件2与下板构件3之间施加数n的载荷并加压,在真空气氛下加热至800℃以上的温度,在此温度下保持30分钟以上。由钎焊进行接合时,在还原性气氛或非氧化性气氛下加热,用银钎料(bag)、磷铜钎料(bcup)等进行钎焊。使用银钎料时的加热温度为650℃以上,使用磷铜钎料时的加热温度为750℃以上。

(5)蒸汽腔制造后(接合后),在真空或减压气氛中,通过喷管4向蒸汽腔的内部注入工作流体(水等),密封喷管4。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-238672号公报

专利文献2:日本特开2007-315745号公报

专利文献3:日本特开2014-134347号公报

专利文献4:日本特开2015-121355号公报

作为蒸汽腔的框体(外壳)的原材,使用铜条(纯铜的卷材)。在蒸汽腔的制造工序中,铜条对实施冲压加工或以蚀刻形成凹槽或凹凸等的图案,切分成各个零件(参照前述上板构件和下板构件)后,通过钎焊或扩散接合被接合。

但是,接合后得不到高的接合强度,在蒸汽腔的使用时,伴随因蒸发、冷凝而反复的内压变动(应力附加于框体),有接合部剥离、漏泄发生的情况。

另外,在蚀刻工序中使原材板厚减厚时,或在冲压工序冲压成形原材时,蚀刻后或冲压后的零件会发生翘曲。若该翘曲量大,则不仅蚀刻工序或冲压工序的生产率降低,或零件(蚀刻制品、冲压制品)的成品率降低,而且因为翘曲,有接合工序(特别是钎焊)出现故障的情况。



技术实现要素:

本发明的实施方式,鉴于制造蒸汽腔时的上述问题点而做,其目的在于,在接合后得到高接合强度,以及抑制蚀刻后的翘曲。

本发明的实施方式,涉及作为用于制造蒸汽腔的框体的原材使用的铜或铜合金条(卷材),该铜或铜合金条的特征在于,表面的最大高度粗糙度rz为1.5μm以下,算术平均粗糙度ra为0.15μm以下,残余应力为50mpa以下。关于该铜或铜合金条,优选l翘曲量以轧制方向长度每500mm中为30mm以下,且c翘曲量以翘曲量d与卷材宽度w的比d/w计为2/100以下。

本发明的实施方式的铜或铜合金条,由于表面的最大高度粗糙度rz为1.5μm以下,算术平均粗糙度ra为0.15μm以下,从而能够在扩散接合或钎焊后得到高接合强度。而且,由于残余应力在50mpa以下,所以蚀刻后或冲压后在零件上发生的翘曲得到抑制,其结果是,蚀刻工序或冲压工序的生产率和成品率提高,在其后进行的接合工序不会出现故障。

附图说明

图1a是说明蒸汽腔的制造方法(接合方法)的图,是形成有图案的框体零件(上板构件或下板构件)的立体图。

图1b是说明蒸汽腔的制造方法(接合方法)的图,是为了接合而重合在一起的上板构件和下板构件的剖面图。

图1c是说明蒸汽腔的制造方法(接合方法)的图,是蒸汽腔的扩散接合时的剖面图。

图2a是说明实施例的翘曲量的测量方法的侧视图。

图2b是说明实施例的翘曲量的测量方法的侧视图。

符号说明

1图案

2上板构件

3下板构件

具体实施方式

以下,对于本发明的实施方式的蒸汽腔用铜或铜合金条,更详细地加以说明。

(铜或铜合金条的表面粗糙度)

本发明的实施方式的铜或铜合金条的表面粗糙度,最大高度粗糙度rz限制在1.5μm以下,算术平均粗糙度ra限制在0.15μm以下。

若表面粗糙度变大而超出上述范围,则在扩散接合时构件之间的密接受到阻碍,由此在接合面会阻碍原子的相互扩散,接合后得不到高接合强度。另外,钎焊时钎料的润湿扩展性降低,这也成为接合强度降低的要因。如果接合后得不到高接合强度,则在蒸汽腔的使用时,伴随因蒸发、冷凝造成反复的内压变动(应力附加于框体),有接合部剥离、泄漏发生的情况。因此,铜或铜合金条的表面粗糙度如上述受到限制。铜或铜合金条的表面粗糙度,优选为最大高度粗糙度rz为1.2μm以下,算术平均粗糙度ra为0.12μm以下。

在铜或铜合金条的表面,轧制时被转印轧辊的表面粗糙度。为了制造上述表面粗糙度的铜或铜合金条,冷轧辊的表面必须提高平滑度,使用号数为#300,优选为#400,更优选为#800的砂纸进行表面的研磨加工。另外,进行铜或铜合金条的连续退火时,优选在通过加热炉后对铜或铜合金条进行酸洗,再以刷子或无纺布研磨材(例如,住友スリーエム(株)的スコッチブライト(商品名))等对表面进行研磨。通过使加热炉为无氧化气氛,抑制在铜或铜合金条的表面生成氧化膜等的反应层时,经轻度的表面清洗能够减小表面粗糙度。

(铜或铜合金条的残余应力)

在本发明的实施方式中,铜或铜合金条存在的最大残余应力限制在50mpa以下。

若压缩或拉伸的残余应力大而超出上述范围,则在蚀刻工序中减少原材板厚,若是如此,蚀刻后的零件发生大幅翘曲。这种情况下,蚀刻工序的生产率降低,或零件(蚀刻制品)的成品率降低,此外在接合工序(特别是钎焊)中不能使零件彼此均等地接触,接合强度和接合后的蒸汽腔的尺寸精度降低。以冲压工序进行图案形成时,冲压加工后的零件也容易发生翘曲。因此,铜或铜合金条的残余应力,不论拉伸、压缩,最大应力都限制在50mpa以下。铜或铜合金条的残余应力优选为40mpa以下,更优选为30mpa以下。

作为减少铜或铜合金条的残余应力的手段,以张力平整机矫正最终冷轧后的铜或铜合金条后,进行低温退火即可。由张力平整机对于铜或铜合金条反复施加弯曲加工的应变,形成表背面的残余应力夹隔板厚的中心呈对称这样的残余应力分布。这时,使残余应力的绝对值尽可能小而调整张力平整机的辊压入量。接着进行低温退火,从而先行导入的应变被消除,铜或铜合金条的残余应力减少。另外,作为用于使铜或铜合金条的残余应力减少的其他手段,也能够以张力退火进行低温退火。在通常的低温退火中,以连续退火线施加铜或铜合金条不会挠曲这种程度的张力,相对于此,在张力退火中,则施加更大的张力(但是,为退火温度下不发生塑性变形这种程度(高温屈服强度值以下)的张力)。在施加张力的状态下进行低温退火,由此铜或铜合金条的应变被减轻,残余应力降低。

将制造的铜或铜合金条分切成规定宽度时,分切后的铜或铜合金条发生残余应力(切割残余应力)。该切割残余应力除了因切断本身(切断时施加于铜或铜合金条的负荷)而发生之外,也因刀具侧面与材料的切断面的接触造成的摩擦而发生。为了抑制该切割残余应力的发生,除了刀具的研磨(锋利度的提高)、上下刀具间的间隙和重叠的恰当设定,润滑油的使用以外,提高刀具和衬垫的尺寸精度、切条机的上下轴的平行度和圆柱度以及减小轴向的间隔(gutter)也有效。另外,将从正反两面夹住通过切条机的条的压板(指状夹)设置在上下刀具的邻域也有效。

(铜或铜合金条的翘曲)

本发明的实施方式的铜或铜合金条,优选l翘曲量以轧制方向长度每500mm计为30mm以下,且c翘曲量以翘曲量d与卷材宽度w的比d/w计为2/100以下。还有,所谓l翘曲(卷曲)是沿板的纵长方向(轧制方向)发生的翘曲,所谓c翘曲(拱起)是沿着板的宽度方向发生的翘曲。l翘曲量优选为25mm以下,更优选为20mm以下,c翘曲量(翘曲量d与卷材宽度w的比d/w)优选为1.6/100以下,更优选为1/100以下。

若l翘曲量或/和c翘曲量大而超出上述范围,则在冲压加工工序中,冲压之后的铜或铜合金条蛇行或定位不确实。其结果是,零件(冲压制品)的尺寸精度降低,也有零件发生损伤的情况。同样,在蚀刻工序中掩蔽的精度降低,所形成的图案得不到规定的尺寸精度。若经过冲压加工工序或蚀刻加工工序的零件的尺寸精度降低,则同工序的成品率和生产率降低,此外,在继续进行的接合工序中,不能进行零件的接合本身,或接合后得不到高接合强度。

还有,l翘曲或/和c翘曲的大小,与残余应力的大小没有直接的关系。例如,铜或铜合金条的l翘曲或/和c翘曲小,残余应力也可能大,反之l翘曲或/和c翘曲大,残余应力也可能小。

翘曲是因为铜或铜合金条的长度因在其正反面有差异而发生的。可知这样的铜或铜合金条的正反面的长度的差异在冷轧工序和条材的分切工序中发生。例如,进行轧制时,由于加工放热等导致辊的中央部分弯曲,因此在该状态下,相对于条的宽度方向中央部而言,两端会变为处于伸长的状态。为了对此加以修正,在轧制时控制辊的挠度,但是由于条进入到辊间时的形状的影响、加工发热造成的辊的热膨胀等,难以得到没有翘曲的完全平坦的条。为了降低铜或铜合金条的l翘曲和c翘曲,有效的是用张力平整机进行矫正和张力退火。

铜或铜合金条的冷轧,在与轧制方向平行的方向上施加张力而进行,但难以跨越条的整个宽度而使均匀的张力起作用,通常在宽度方向中央部大,在两端部变小。若在条的宽度方向上张力的差异变大,则容易发生c翘曲。若在条的宽度方向上减小张力的差异,则c翘曲减少。但是,宽度方向的张力差的减小存在界限。在c翘曲的降低中,有效的是加大工作辊直径。

另外,若板分切时的上下刀具间的间隙大,则c翘曲明显。因此,利用张力平整机等进行矫正,分切翘曲少的状态的条材时,为了减少c翘曲,需要使所述间隙适当。

(铜或铜合金条的种类)

作为本发明的实施方式的蒸汽腔用铜或铜合金条的材料,除了历来使用的无氧铜(ofc),磷脱氧铜(p-dcu)等的纯铜系的材料以外,还能够使用析出硬化型铜合金。作为析出硬化型铜合金,可列举本身公知的cu-fe-p系、cu-(ni,co)-si系、cu-(ni,co)-p系、cu-cr系和cu-cr-zr系的各铜合金。

以铜或铜合金条为原材的蒸汽腔,在接合工序中整体被加热到650℃以上的温度,因而软化。但是,析出硬化型铜合金,若与纯铜系的材料相比,则难以软化,在接合工序中和接合工序后显示出相对高的强度,在接合工序后施加时效处理(析出硬化处理),由此强度进一步提高,导电率(导热性)也提高。另外,接合工序的加热带来的晶粒的粗大化,也比纯铜系的材料得到抑制。因此,使用析出硬化型铜合金条时,蒸汽腔的框体经接合工序的加热而难以发生变形(自重导致的变形和载荷导致的蠕变变形难以发生),可抑制尺寸精度的降低,接合工序后的运输、处理或向半导体装置安装时也难以变形。另外,由于可抑制晶粒直径的粗大化,焊料的润湿扩展性不受阻碍,蒸汽腔的使用时伴随反复的内压变动而来的疲劳现象造成的晶界裂纹,和作为其结果的泄漏难以发生。

实施例

[实施例1]

铸造表1所示的组成的铜或铜合金,分别制作厚200mm、宽630mm、长4000mm的铸块。在表1的ofc(无氧铜)中,作为不可避免的杂质的h低于1ppm,o低于4ppm,s、pb、bi、sb、se、as合计为8ppm。在其他的铜合金中,作为不可避免的杂质的h低于1ppm,o低于15ppm,s、pb、bi、sb、se、as合计低于20ppm。对于各铸块以965℃进行3小时的均热处理,接着进行热轧而成为板厚20mm的热轧材,从650℃以上的温度淬火(水冷),将淬火后的热轧材的两面各进行1mm的表面切削。表面切削后,根据表1所示的各种制造工序和条件,制造厚度0.3mm的铜或铜合金条(卷材)。

【表1】

以所得到的铜或铜合金条(分切宽度200mm)为供试材,按下述要领,测量表面粗糙度(rz、ra)、残余应力、翘曲量(l翘曲、c翘曲)、半蚀刻后的翘曲量、及钎料润湿扩展性。其结果显示在表2中。

(表面粗糙度)

使用接触式表面粗糙度计(株式会社东京精密;サーフコム1400),基于jisb0601:2001进行测量。表面粗糙度测量条件,使边界值为0.8mm,基准长度为0.8mm,评价长度为4.0mm,测量速度为0.3mm/s、以及触针前端半径为5μmr。表面粗糙度测量方向为与轧制方向成直角的方向。

(残余应力)

残余应力的测量根据公知的逐次除去法进行。逐次除去法的测量步骤如下。

(1)从所述供试材上,通过线切割(放电加工)法,提取宽度6mm×长度60mm的试验片。试验片的长度方向为轧制方向。

(2)以测微计测量试验片的板厚。测量位置各5处,其平均值作为试验片的板厚。

(3)在试验片的一面(蚀刻面相反侧的面)形成freon掩模(フロンマスク)。

(4)将试验片浸渍在硝酸1050ml+水750ml的水溶液中,蚀刻除去试验片的表面层。还有,除去量在初始的阶段为10~20μm左右,其后以20~30μm为标准。

(5)从试验片除去freon掩模,测量板厚和翘曲量。如图2a、图2b所示,使弯曲的凸侧向上,将试验片5旋转在宽40mm的水平的试验台6之上,求得试验片的长度每40mm(跨距长度)的翘曲高度f。蚀刻面为凹侧时(参照图2a),f的符号为正,蚀刻面为凸侧时(参照图2b),f的符号为负。

(6)在上述相同的面,重复上述(2)~(5),直至总蚀刻量超过初始板厚(0.3mm)的一半为止。

(7)使用从所述供试材上提取的另外的试验片,对于相反面也进行上述(2)~(6)。

(8)将所得到的一系列翘曲量和板厚除去量代入下式,由此计算深度a的残余应力值σ(a)。首先,若设厚度h的试验片的表面层除去了a时的试验片的翘曲的曲率为φ,则残余应力值σ(a)由下式(1)表示。

【数1】

式中,e:杨氏模量(纵弹性模量),a:除去量(mm),h:本来的板厚(mm),l:跨距长度(mm)。另外,φ:厚度h的试验片除去了a时的翘曲的曲率,dφ/da:从深度a再只进行蚀刻da后的试验片的曲率的变化量,φ(z):除去量z时的曲率。

若设除去量z时的翘曲为f(z),则曲率φ(z)为φ(z)=8f(z)/l2,若将其代入(1)式,则能够得到下式(2)。

【数2】

在式(2)中,f(z)是除去量z时的翘曲量,由下述四次函数(3)表示。该四次函数是绘制翘曲量f与除去量z的关系而得到的近似式,c1~c5是常数。

【数3】

f(z)=c1z4+c2z3+c3z2+c4z+c5…(3)

还有,关于上式的详情,记载于“塑性与加工(日本塑性加工学会会刊)第42卷,第488号(2001-9)p.70-73”“残余应力的发生与对策”(养贤堂(1981))。

(9)从各供试材上提取6个(一面各3个)试验片,对于各试验片进行上述(2)~(7)的试验,求得各试验片的最大残余应力值(绝对值),其平均值作为各供试材的残余应力值。

(翘曲量)

从各供试材上切下长500mm(与轧制方向平行),宽50mm(与轧制方向垂直)的试验片,使长度方向为上下方向悬吊,测量通过上端边缘的中心的垂线与下端缘的中心的水平距离,将其作为l翘曲量。

c翘曲的测量中,从各供试材上切下长度为卷材宽度w(与轧制方向垂直),宽50mm(与轧制方向平行)的试验片,使长度方向为上下方向垂直悬吊,测量通过上端边缘的中心的垂线与下端边缘的中心的水平距离(翘曲量d)。根据翘曲量d和卷材宽度w(=200mm),求得翘曲量d与卷材宽度w的比d/w。

(半蚀刻后的翘曲量)

从各供试材上,切下一边为50mm的正方形的试验片(各边与轧制方向平行或垂直),对于试验片的一面进行蚀刻加工,除去(半蚀刻)板厚的50%(目标值,实际状态为50±2%)。作为蚀刻液,使用含有硫酸和过氧化氢的水溶液(三菱气体化学株式会社制的cpb50(商品名,“cpb”为注册商标))。使蚀刻后的试验片的翘曲的凸侧向下而放置在试验台的水平的面上,用激光位移计测量试验片的4个角的各高度和中央的高度(均是以试验台面为基准的高度)。根据试验片的4个角的各高度计算4个角的高度的平均值have,与中央的高度hmin的差(have-hmin)为半蚀刻后的翘曲量。优选该翘曲量为2.5mm以下。

(钎料润湿扩展性)

从各供试材上,切下正方形(50mm×50mm)的试验片,进行溶剂脱脂和电解脱脂。钎料使用直径2mm的bcup-2(cu-7质量%p),将其切下质量0.38g的长度(相当于长度15mm)使用。使试验片上载有钎料而放入真空炉,在室温下达到压力10-3pa的真空气氛后,保持这一真空气氛加热至840℃(平均升温速度100℃/分钟)。试验片的温度到达840℃后保持30秒钟,接着冷却至室温(至200℃的平均降温速度20℃/分钟),从炉中取出。利用ccd照相机vhx-600(株式会社キーエンス制)观察试验片上的钎料,由同相机中内置的图像分析装置,对于钎料扩展的部分和其以外的部分进行二值化加以识别,求得钎焊的润湿扩展面积。润湿扩展面积在5cm2以上的为合格。

【表2】

*不满足本发明的规定之处或特性差之处

根据表1、2,no.1~4、6、7是表面粗糙度(最大高度粗糙度rz,算术平均粗糙度ra)和残余应力的大小在本发明的实施方式的规定范围内,半蚀刻后的翘曲量在2.5mm以下,钎料润湿扩展面积为5cm2以上。因此,no.1~4、6、7的铜合金板,在钎焊的接合中能够得到高接合强度,在蒸汽腔的使用时,能够防止接合部剥离,泄漏发生。另外,能够抑制蚀刻后或冲压后的零件产生翘曲。特别是no.1~4,l翘曲量在35mm以下,且c翘曲量在2/100以下,以冲压加工或蚀刻制造蒸汽腔零件时,制造工序中无故障,能够得到高尺寸精度。还有,no.6之所以l翘曲量大,推测是因为卷取辊直径比其他的例子稍小,no.7中c翘曲量之所以大,推测是因为分切时的上下刀具间的间隙比其他的例子稍大。

另一方面,no.5因为表面粗糙度大,所以钎料润湿扩展面积低于5cm2,钎焊的接合性差。no.5的表面粗糙度之所以大,认为是由于冷轧辊的表面的平滑度稍低。

no.8、9因为残余应力大,所以半蚀刻翘曲量高于2mm,这可成为蒸汽腔的尺寸精度降低的要因。no.8的残余应力之所以大,认为是由于最终冷轧前的箱式退火的温度过高,铜条的晶粒粗大化,最终冷轧时应变未被均匀导入。另外,no.9的残余应力之所以大,认为是由于最终冷轧后的箱式退火时铜合金条有卷缩,在为了将其矫正而进行的张力平整中被施加了屈服强度以上这样大的应力。

[实施例2]

将表1的no.1、3、4的热轧和表面切削后的材料(板厚18mm),冷却轧至厚度12mm为止。以各冷轧材(厚12mm)作为供试材,按下述要领测量扩散接合强度(接合试验片的抗拉强度)和原材强度(供试材的抗拉强度)。表3的no.1a、1b、1c分别是将表1的no.1的热轧和表面切削后的材料进行冷轧,以此冷轧材作为供试材,no.3a、4a分别是将表1的no.3、4的热轧和表面切削后的材料进行冷轧,以此冷轧材作为供试材。

还有,该扩散接合强度的测量试验设想的情况是,扩散接合而制造的蒸汽腔(参照图1c)的内压上升,对接合部施加会使之剥离这样的负荷。

(扩散接合强度)

(1)从各供试材(no.1a、1b、1c、3a、4a)上切下12mm×12mm×30mm的坯料(各6个),进行400℃×2小时的热处理。

(2)由各坯料制作直径10mm、长30mm的圆柱形的试验片。此试验片的纵长方向与轧制方向平行。

(3)对各试验片的一方的端面(直径10mm的面)进行砂纸研磨和抛光,在各供试材(no.1a、1b、1c、3a、4a)上,加工出表3所示的各种表面粗糙度(由相同的供试材制作的试验片(6个)均具有相同的表面粗糙度)。

(4)扩散试验装置是可以在室内抽真空、气体置换、升温、进行接合面的加压和保持的试验装置。在装置内放入使研磨的端面彼此对置的试验片(2个一组),对装置内进行真空排气。

(5)真空度到达2×10-2pa后,以平均升温速度100k/min升温,试验片温度到达850℃后,以压力4mpa使端面彼此对接,保持30分钟。接着向装置内导入n2气,在加压状态下冷却至200℃(平均冷却速度约20℃/分钟)。到达200℃后,取出利用装置进行了扩散接合的试验片(接合试验片)。

(6)接合试验片中,各供试材(no.1a、1b、1c、3a、4a)分别各制作3个。使用该接合试验片,在室温下进行拉伸试验,测量抗拉强度,求得3个接合试验片的抗拉强度的平均值,以其作为扩散接合强度。其结果是显示在表3中。

(原材强度)

(1)从各供试材(no.1a、3a、4a)上,切下12mm×12mm×60mm的坯料(各3个),进行400℃×2小时的热处理。该热处理条件,与扩散接合强度的测量中进行的热处理为相同的条件。

(2)由各坯料,制作全长60mm,平行部直径6mm,平行部长度30mm,夹持部直径10mm,夹持部长度各10mm的拉伸试验片。拉伸试验片的纵长方向与轧制方向平行。

(3)将各拉伸试验放入热处理装置内,在真空度下(2×10-2pa),以平均升温速度100k/min升温,试验片温度到达850℃后,保持30分钟。接着向装置内导入n2气冷却至200℃(平均冷却速度约20℃/分钟),到达200℃后,从装置中取出拉伸试验片。该热处理条件,相对于扩散接合强度的测量中进行的扩散接合时的加热冷却条件,除了不施加加压力这一十以外,均相同。

(4)使用各试验片,依据jisz2241的规定,以室温进行拉伸试验。其结果将得到的抗拉强度(3个平均值)分别为作为no.1a、3a、4a的原材强度。另外,no.1b、1c的原材强度与no.1a相同。

【表3】

*不满足本发明的规定之处或特性差之处

根据两试验结果,求得扩散接合强度的原材强度比(用扩散接合强度除以原材强度)。其结果是显示在表3中。该原材强度比优选为0.95以上。

如表3所示,no.1a、1b、3a、4a,表面粗糙度(最大高度粗糙度rz、算术平均粗糙度ra)在本发明的规定范围内,扩散接合强度的原材强度比高达0.95以上。另一方面,no.1c因为表面粗糙度大,所以扩散接合强度的原材强度比低,扩散接合的接合性差。

由实施例2的结果能够预测,如果从铜或铜合金条上切下的2片板构件,使之表面彼此重合而进行扩散接合,则表面粗糙度在本发明的规定范围内时,也能够得到高扩散接合强度。

本申请伴随以申请日为2016年3月30日的日本国专利申请,特愿第2016-069416号为基础申请的优先权主张。特愿第2016-069416号通过参照编入本说明书。

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